奈非那韦+千金藤素有望协同打击新冠病毒
新冠病毒(SARS-CoV-2)正以前所未有的速度在全球肆虐,促使研究人员竞相寻找潜在的有效疗法,并挖掘已获批疗法的再开发(re-purposing)潜力,包括洛匹那韦(LPV)、利托那韦、氯喹(CLQ)、法匹拉韦(FPV)和吉利德的在研抗病毒疗法瑞得西韦(remdesivir)……
近日,发表在预印本杂志bioRxiv上的一项新研究,报告了一种针对SARS-CoV-2的颇具潜力的联合疗法——奈非那韦(nelfinavir/NFV)+ 千金藤素(cepharanthine/CEP)。
研究题为“Multidrug treatment with nelfinavir and cepharanthine against COVID-19”(详见https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.04.14.039925v1)。研究团队来自日本东京国立传染病研究所及其合作大学的研究人员。
研究人员共筛选出了306种已经被美国FDA批准用于各种疾病的药物,其中包括许多目前正在进行试验的药物。研究人员用细胞培养法筛选有望抗SARS-CoV-2感染的药物。
经过筛选,研究人员认为nelfinavir和千金藤素具有最强的抗SARS-CoV-2病毒潜力。与二甲基亚砜(DMSO)溶剂对照组相比,nelfinavir + 千金藤素能以20倍的效力保留细胞活性。
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Nelfinavir已知可抑制HIV病毒内的蛋白酶,从而阻止病毒复制。

▶  千金藤素是一种抗炎生物碱药物,来源于千金藤属植物。
图1 Nelfinavir(NFV)和千金藤素(CEP)抑制SARS-CoV-2感染
▲图2 NFV和CEP的抗病毒作用机制
强强联合
为了评估抗病毒活性的程度,细胞在不同浓度下接受以上两种药物的治疗。病毒感染细胞24小时后,检测细胞分泌的病毒RNA。
研究人员发现,nelfinavir和千金藤素都显著减少了病毒RNA的数量,与所用药物的剂量成正比。研究还评估了两种药物在培养细胞中的毒性,发现两种药物在70倍的“有效窗口”内使用没有显著毒性。
研究的体外实验部分还设计了时间过程分析(Time-of-addition assay)。结果表明, nelfinavir和千金藤素作用机制是不同的:
▶  对接模拟(Docking simulations)预测nelfinavir可与SARS-CoV-2的主蛋白酶相互作用并抑制其复制。nelfinavir可能通过与主蛋白酶活性位点的相互作用来抑制酶底物的募集。
▶  千金藤素可防止SARS-CoV-2病毒附着和进入细胞。千金藤素分子与病毒的S糖蛋白结合,阻止其与病毒受体结合——即血管紧张素转换酶2(ACE2)。
这两种药物都显示出抗病毒活性,其治疗浓度在已获批的人体适用浓度内。nelfinavir和千金藤素抑制SARS-CoV-2的不同机制正好起协同作用,可谓是“强强联合”。
▶  例如,用nelfinavir(2.24μM)或千金藤素(3.20μM)治疗可使病毒RNA出现剂量依赖性降低,约为对照组的6%。当两者同时使用时,病毒RNA下降到0.07%。高剂量使用时,病毒RNA无法被检测到。两种药物的协同作用可以在多种浓度下观察到。
▲图3 NFV和CEP联合治疗
利用数学模型来演示这两种药物体外实验观察到的抗SARS-CoV-2病毒活性以及药代动力学(已经从早期广泛的研究预批准中得知),研究小组得以预测nelfinavir促进病毒从体内清除的能力:
▶  Nelfinavir单药可使病毒总载量减少91%,在12天内清除病毒。与对照组患者相比,Nelfinavir有望将病毒可传播时间减少4天。
▶  单用千金藤素治疗对病毒载量没有显著影响,研究人员将其归因于低病毒载量。因为金藤素的低毒性,所以可能可以给予更高的剂量。
Nelfinavir和千金藤素共同促使了总病毒载量的快速减少,并且与对照组相比,预计可提前整整5.5天使病毒低于可检测水平。
如果两种药物同时使用,模型显示有望加强对病毒复制的有效抑制,阻止或减缓疾病进展,降低SARS-CoV-2的传播率。
▲图4 NFV和CEP治疗对新冠病毒动力学影响的数学预测
千金藤素有望与疫苗相协同?
全球已有多项以SARS-CoV-2编码的S糖蛋白为靶点的在研疫苗项目(S蛋白对SARS-CoV-2附着和进入细胞至关重要)。由于类似的机制,研究人员大胆猜测千金藤素有望与COVID-19疫苗发挥协同作用。研究小组的观察表明,nelfinavir和千金藤素针对病毒生命周期的不同阶段,建议进一步研究针对COVID-19的联合疗法。
多种药物联合疗法也可能限制病毒耐药性。研究人员认为,与许多其他目前正在探索的候选药物相比,“nelfinavir和千金藤素为对抗COVID-19提供了一种颇具前途的新型多药联合疗法。”
空气NO2污染可能与COVID-19死亡有关?
▲对流层NO2分布
空气中二氧化氮(NO2)水平的升高可能与COVID-19死亡有关?近日,德国马丁路德·哈勒维腾贝格大学(Martin Luther University,MLU)的一项最新研究首次提供了支持这一假设的具体数据。
该论文将有关空气污染和气流的卫星数据与已证实的与COVID-19有关的死亡数据结合起来,揭示出污染程度长期居高不下的地区的死亡人数明显多于其他地区。研究结果发表在《Science of the Total Environment》上。
▲详见https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969720321215?via%3Dihub
NO2是一种空气污染物,会损害人的呼吸道。多年来,人们已经知道NO2会导致人类多种类型的呼吸和心血管疾病。
“由于新型冠状病毒(SARS-CoV-2)也会影响呼吸道,因此很容易联想到空气污染与COVID-19死亡人数之间可能存在相关性。” 研究通讯作者、马丁·路德大学地球科学与地理研究所的Yaron Ogen博士说。
然而,到目前为止,还没有可靠的数据来进一步调查这一假设。
在Ogen的最新研究中,这位地球科学家综合了三组数据:包括欧洲航天局(ESA)Sentinel-5P(哨兵-5先导)卫星测量的区域NO2污染水平(该卫星持续监测地球上的空气污染)。
根据这些数据,Ogen对NO2污染水平高且持续时间长的地区进行了全球概览。“我研究了今年1月和2月的数值,也就是在欧洲COVID-19疫情爆发之前。” Ogen解释说。
Ogen将这些数据与美国国家海洋和大气局(NOAA)的垂直气流数据结合起来。他的假设是:
如果空气在流通,靠近地面的污染物也会进一步扩散。然而,如果空气倾向于停留在地面附近,这也将适用于空气中的污染物——也就是说这些污染物更可能被人类大量吸入,从而导致健康问题。
利用这些数据,Ogen得以确定世界各地空气污染程度高、同时空气流动水平低的热点地区。
▲850 mb(~海拔1500米)的垂直气流(omega)
随后,Ogen将这些数据与COVID-19相关的死亡数据进行了比较,具体分析了意大利、法国、西班牙和德国的数据。结果发现,COVID-19相关死亡人数多的地区,NO2含量也特别高,而垂直空气交换量则特别低。
▲NO2浓度 VS  COVID-19绝对死亡人数
不同NO2浓度范围内的平均COVID-19死亡数和死亡百分比
“举个例子,当我们查看意大利北部、马德里周边地区和中国湖北时,这些地方都有一些共同点——被群山环绕。这使得这些地区的空气更加稳定,污染水平更高。” Ogen继续说。
Ogen所做分析的优势在于,它是以个别地区为基础的,而不仅仅是比较国家。” Ogen说:“尽管我们可以得到一个国家的空气污染平均值,但这个数字可能因地区而异,因此不是一个可靠的指标。”
这位地球科学家怀疑,受持续空气污染影响的地区可能导致生活在那里的人们整体健康状况较差,从而使他们特别容易感染SARS-CoV-2病毒。
不过Ogen提醒说:“然而,我对这一课题的研究只是初步表明,空气污染程度、空气流动和SARS-CoV-2疫情严重程度之间可能存在相关性。”接下来应该在其他区域和更广泛的范围内,进一步检验这种相关性。
羟氯喹对COVID-19疗效存争议,诺华将开展随机、双盲对照试验
制药巨头诺华(Novartis)周一表示,将进行一项450人的随机、双盲、安慰剂对照试验,以确定被许多专家和美国总统特朗普吹捧的抗疟疾药物——羟氯喹,到底能否有效治疗2019冠状病毒病(COVID-19)。
这项研究被设计为最严格的随机、双盲、安慰剂对照研究,患者将随机接受:羟氯喹、羟氯喹+抗生素阿奇霉素、或安慰剂。
“我们发现,外界对羟氯喹是否能真正有效治疗COVID-19,存在非常大的争议。” 诺华首席医疗官John Tsai在接受采访时表示,“因此,我们希望通过开展严谨、科学的随机、双盲、安慰剂对照研究,来解决这一悬而未决的问题——即羟氯喹到底能否帮助COVID-19患者?”
这项研究不纳入危重症和依赖呼吸机的COVID-19患者。研究计划纳入COVID-19成年住院患者——疾病严重程度为中重度的患者,例如需要额外氧气支持的患者。
患者将接受600毫克羟氯喹的负荷剂量,然后接受每天三次200毫克的羟氯喹。Tsai表示,“羟氯喹的药物治疗窗口非常窄”——既要使羟氯喹药物浓度达到足够高的水平使其具有抗病毒活性,同时又不会引起太多副作用(如羟氯喹可能引起的心律失常)。
这项试验将在美国十几个试验地点(sites)进行,并计划在未来几周内启动。
关于羟氯喹的争议
羟氯喹最初于1955年4月获得美国食品药品监督管理局(FDA)的批准。它是最早在动物实验中显示出有望抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的潜在药物之一。但从动物实验到人体临床试验仍有很长的路要走。
虽然已经有一系列小规模的有关羟氯喹的研究,但大多数既没有采取随机分组(例如有些试验将同意服用该药的患者与不同意服用该药的患者进行比较,带有明显的入组偏移),也没有采取双盲(医生和患者都知道谁服用了羟氯喹)。
目前有关羟氯喹对COVID-19潜在疗效的小规模研究显示出了相矛盾的结果:
▶  法国对42名COVID-19患者进行的一项小规模、非随机对照研究似乎显示,羟氯喹(特别是与抗生素阿奇霉素联合使用时)有助于降低患者的新冠病毒(SARS-CoV-2)水平(详见https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924857920300996)。
▶  但另一项上海市公共卫生临床中心对30名普通型COVID-19住院患者的随机对照研究发现,无论患者是否服用羟氯喹,两组受试者的体温在住院平均1天后均恢复正常,且病毒转阴率无统计学差异(详见http://subject.med.wanfangdata.com.cn/UpLoad/Files/202003/43f8625d4dc74e42bbcf24795de1c77c.pdf)。
此外,若人们对羟氯喹的过度追捧意味着羟氯喹正被用于最严重COVID-19患者的常规治疗,有人担心依赖于该药的其他疾病患者,如狼疮患者,将遭遇药品短缺。
大多数药物研究是由制药公司进行的,目的是增加仍然受专利保护的新药的利用度(专利保护使制药公司垄断了某种药物的销售)。对于像羟氯喹这样的较传统的非专利药,有许多制造商有能力生产羟氯喹,但很少有像诺华这样的财力来开展针对COVID-19的随机、双盲、安慰剂对照试验。
Tsai表示,诺华公司通过其仿制药部门山德士生产了羟氯喹的仿制药,诺华觉得有责任进行这项随机、双盲、安慰剂对照临床试验。
“我们觉得有义务展开这项随机、双盲、安慰剂对照临床试验,搞清楚羟氯喹到底是否对COVID-19有效。” Tsai说,“这就是我们进行这项研究的原因。我们做这件事情本身是没有经济利益驱动。”
诺华已经表示,将向世界各国政府捐赠1.3亿剂羟氯喹,其中3000万剂捐赠给美国。
这项研究将由美国约翰霍普金斯大学内科学、流行病学和国际卫生学教授Richard E. Chaisson牵头。“虽然人们对羟氯喹的研究热情很高,但有必要对其进行严格的、基于科学的随机对照试验,以确定其有效性和安全性。” Chaisson在一份声明中说。
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